第十一章 电路及其应用精选试卷练习卷(Word版 含解析)

第十一章 电路及其应用精选试卷练习卷（Word 版 含解析）一、第十一章 电路及其应用选择题易错题培优（难）1．某个由导电介质制成的电阻截面如图所示，导电介质的电阻率为ρ，制成内外半径分别为a 和b 的半球壳层形状（图中阴影部分），半径为a 、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心成为一个引出电极，在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极．设该电阻的阻值为R ．下面给出R 的四个表达式中只有一个是合理的，你可能不会求解R ，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断．根据你的判断，R 的合理表达式应为（ ）A ．2316360x x -+=B ．()2b a R ab ρπ-= C ．2()abR b a ρπ=-D ．2(+)abR b a ρπ=【答案】B 【解析】试题分析：A 、等式左边的单位是Ω，右边的单位是Ω，单位是合理的．将b=a 代入得到R≠0，因为电阻是很薄的一层，电阻应该很小，这个等式是不合理的．故A 错误．B 、等式左边的单位是Ω，右边的单位是Ω，单位是合理的．将b=a 代入得到R=0，根据上面分析是合理的．故B 正确．C 、等式左边的单位是Ω，右边的单位是Ω•m 2，左右两边单位不同，则此式不合理．故C 错误．D 、等式左边的单位是Ω，右边的单位是Ω•m 2，左右两边单位不同，则此式不合理．故D 错误．故选B ． 考点：考查电阻定律．【名师点睛】根据单位（量纲）检查方程是否正确是常用的方法．再从数学的角度分析等式的合理性．2．一根长为L 、横截面积为S 的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n ，电荷量为e 。

在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v ，则金属棒内的电场强度大小为A ．ρnevB ．ρnSevC ．ρnLevD ．ρnSLev【解析】 【详解】根据题意可知，流过导体的电流和导体的电阻分别为I nSev =，L R Sρ= 所以可得，加在导体两端的电压为LU IR nSev nev L Sρρ=== 又因为此时导体内的电场为恒定电场，可得UE nev Lρ== 故选A3．1916年，斯泰瓦和托尔曼发现，不带电闭合金属圆线圈绕通过圆心且垂直于线圈平面的轴转动，在转速变化时，线圈中会有电流通过。

这一现象可解释为：当线圈转速变化时，由于惯性，自由电子与线圈有相对运动。

取金属线圈为参照物，正离子晶格相对静止，由于惯性影响，可等效为自由电子受到 一个沿线圈切线方向的“力”F 1，但正离子晶格对自由电子的作用力 F 2 不允许自由电子无限制地增大速度， F 1和F 2 会达到平衡，其效果是自由电子相对金属线圈有定向运动。

已知 F 1 与线圈角速度的变化率 α 成正比，F 2 与自由电子相对正离子晶格的速度成正比。

下列说法正确的是（ ） A ．若线圈加速转动，α 越大，电流越大，且方向与线圈转动方向相同 B ．若线圈加速转动，α越大，电流越小，且方向与线圈转动方向相反 C ．若线圈减速转动，α越大，电流越大，且方向与线圈转动方向相同 D ．若线圈减速转动，α越大，电流越小，且方向与线圈转动方向相反 【答案】A 【解析】 【分析】 考查电流的形成。

【详解】AB ．若线圈加速转动，由于惯性，自由电子相对正离子晶格向与线圈转动方向相反的方向转动，电流方向与电子相对运动方向相反，即与线圈转动方向相同，F 1 与线圈角速度的变化率 α 成正比，α越大，F 1 越大，F 1和F 2会达到平衡，F 1 越大，F 2越大，F 2 与自由电子相对正离子晶格的速度成正比，F 2越大，相对正离子晶格的速度越大，电流越大，A 正确，B 错误；CD ．若线圈减速转动，由于惯性，自由电子相对正离子晶格向与线圈转动方向相同的方向转动，电流方向与电子相对运动方向相反，即与线圈转动方向相反，F 1 与线圈角速度的变化率 α 成正比，α越大，F 1 越大，F 1和F 2会达到平衡，F 1 越大，F 2越大，F 2 与自由电子相对正离子晶格的速度成正比，F 2越大，相对正离子晶格的速度越大，电流越大，CD 错误。

4．如图所示，图线表示的导体的电阻为R 1，图线2表示的导体的电阻为R 2，则下列说法正确的是（ ）A ．R 1：R 2=3：1B ．把R 1拉长到原来的3倍长后电阻等于R 2C ．将R 1与R 2串联后接于电源上，则功率之比P 1：P 2=1：3D ．将R 1与R 2并联后接于电源上，则电流比I 1：I 2=1：3 【答案】C 【解析】 【分析】通过I U -图象得出两电阻的关系.串联电路电流相等,并联电路,电压相等,电流比等于电阻之反比,并根据功率2P I R =,部分电路欧姆定律U I R =及电阻定律LR Sρ=,即可判定. 【详解】A ．根据I U -图象知,图线的斜率表示电阻的倒数,所以R 1：R 2=1：3, 所以A 选项是不符合题意的；B ．根据电阻定律:2L L R S Vρρ==当把1R 拉长到原来的3倍,则电阻变为原来的9倍,因此是R 2的3倍,所以B 选项是不符合题意的;C ．串联电路电流相等,所以将1R 与2R 串联后接于电源上,电流比：12:1:1I I =根据公式2P I R =可知：P 1：P 2=1：3所以C 选项是符合题意的； D ．并联电路,电压相等,根据公式UI R=可知，电流比等于电阻之反比,所以将1R 与2R 并联后接于电源上,电流比：12:3:1I I =所以D 选项是不符合题意的；5．如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流计G和一个滑动变阻器R组成，()1甲表是电流表，R增大时量程增大()2甲表是电流表，R增大时量程减小()3乙表是电压表，R增大时量程增大()4乙表是电压表，R增大时量程减小下列说法正确的是()A．()1和()3B．()1和()4C．()2和()3D．()2和()4【答案】C【解析】【分析】灵敏电流计G和变阻器R并联时，由于变阻器的分流，测量的电流增大，改装成电流表，而灵敏电流计G和变阻器R串联时，由于变阻器的分压，测量的电压增大，改装成电压表．【详解】由图甲所示可知，G与电阻R并联，甲表是电流表，R增大时，甲表中变阻器分流减小，量程减小，故（1）错误，（2）正确．由图乙所示可知，G与R串联，乙是电压表，R增大时，变阻器分担的电压增大，乙表量程增大，故（3）正确，（4）错误；故C正确；故选C．【点睛】本题考查电表改装原理的理解能力．当电流计的指针满偏时，电流表或电压表的指针满偏，所测量的电流或电压达到最大值．6．两只电压表V1和V2是由完全相同的两个电流计改装成的，V1表的量程是5 V，V2表的量程是15 V，把它们串联起来接入电路中，则（）A．它们的示数相等，指针偏转角度也相等B．它们的示数之比为l:3，指针偏转角度相等C．它们的示数相等，指针偏转角度之比为1:3D．它们的示数之比、指针偏转角度之比均为1:3【答案】B【解析】【分析】【详解】电压表是由电流计与定值电阻串联改装而成的；V1表的量程是5V，V2表的量程是15V，相同的两个电流计改装，可知，V2表的内阻是V1表的内阻的3倍．把它们串联接入电路，通过的电流相等，电表指针的偏角相同；电表两端电压之比等于内阻之比1：3，它们的示数之比为1：3．故B项正确，ACD错误。

故选B。

7．如图所示，a、b、c为同一种材料做成的电阻，b与a的长度相等但横截面积是a的两倍；c与a的横截面积相等但长度是a的两倍．当开关闭合后，三个理想电压表的示数关系是（）A．V1的示数是V2的2倍B．V1的示数是V3的2倍C．V2的示数是V1的2倍D．V2的示数是V3的2倍【答案】A【解析】【分析】【详解】由题意可知：L c=2L a=2L b， S b=2S a=2S c；设b的电阻R b=R，由电阻定律R=ρLS得：R a=2R b=2R，R c=2R a=4R，R c：R a：R b=4：2：1，由电路图可知，a、b、c三个电阻串联，通过它们的电流I相等，由U=IR得：U c：U a：U b=4：2：1，U V3：U V1：U V2=4：2：1，A、V1的示数是V2的2倍，故A正确，C错误；B、V3的示数是V1的2倍，故B错误；D、V3的示数是V2的4倍，故D错误；故选A．8．物理学中常用两个物理量的比值定义一个新的物理量，如速度是用位移与时间的比值来定义的，即xvt．下面四个物理量的表达式不属于．．．比值定义的是A ．电流q I t= B ．电势PE q ϕ=C ．电容Q C U= D ．电阻l R Sρ= 【答案】D 【解析】 A ：qI t=是电流的定义式，属于用比值来定义物理量的表达式．故A 项不选． B ：PE qϕ=是电势的定义式，属于用比值来定义物理量的表达式．故B 项不选． C ：QC U =是电容的定义式，属于用比值来定义物理量的表达式．故C 项不选． D ：lR Sρ=是电阻的决定式，不属于用比值来定义物理量的表达式．故选择D 项．点睛：注意区分定义式和决定式．9．雷击，指打雷时电流通过人、畜、树木、建筑物等而造成杀伤或破坏，其中一种雷击形式是带电的云层与大地上某点之间发生迅猛的放电现象，叫作“直击雷”。

若某次发生“直击雷”前瞬间云层所带的电荷量为8C ，雷击时放电时间为200μs ，则此次雷击时的平均电流为 A ．0. 04A B ．4410A ⨯ C ．0. 08A D ．4810A ⨯【答案】B 【解析】 【详解】已知雷击时放电时间为200μs ，放电量等于8C ，则此次雷击时的平均电流为：4-68=A=410A 20010q I t =⨯⨯， 故B 正确，ACD 错误；10．如图所示，电解池内有一价的电解液，t s 内通过溶液内截面S 的正离子数是n 1，负离子数是n 2，设元电荷为e ，以下说法中正确的是( )A ．当n 1＝n 2时电流强度为零B ．当n 1＞n 2时，电流方向从A →B ，电流强度为I ＝12()n n et-C ．当n1＜n 2时，电流方向从B →A ，电流强度为I ＝21()n n et- D ．溶液内电流方向从A →B ，电流强度为I ＝12()n n et+ 【答案】D 【解析】 【详解】电荷的定向移动形成电流，正电荷的定向移动方向是电流方向，由图示可知，溶液中的正离子从A 向B 运动，因此电流方向是A →B ，流过的电量是正负电量绝对值的和，不能相互抵消；电流的大小为12+q q n e n eI tt+==正负故选D ． 【点睛】本题考查电流的定义，要知道电荷的定向移动形成电流，正电荷的定向移动方向是电流的方向，应用电流定义式即可正确解题．11．如图所示，电流计的内阻R g =100Ω，满偏电流I g =1mA ，R 1=900Ω，R 2=100/999Ω，则下列说法正确的是：A ．当S 1和S 2均断开时，虚线框中可等效为电流表，最大量程是1AB ．当S 1和S 2均断开时，虚线框中可等效为电压表，最大量程是10VC ．当S 1和S 2均闭合时，虚线框中可等效为电压表，最大量程是0.1AD ．当S 1和S 2均闭合时，虚线框中可等效为电流表，最大量程是1A 【答案】D 【解析】 【详解】AB ：当S 1和S 2均断开时，表头与R 1串联，所以虚线框中可等效为电压表．最大量程()()10.0011009001g g U I R R V V =+=⨯+=．故AB 两项错误．CD ：当S 1和S 2均闭合时，R 1被短路，R 2与表头并联，所以虚线框中可等效为电流表，最大量程20.0011000.0011100999g g g I R I I A AR ⨯=+=+=．故C 项错误，D 项正确． 【点睛】表头与电阻串联，可等效为电压表；表头与电阻并联，可等效为电流表．再根据串并联关系求出最大量程．12．一伏特表由电流表G 和电阻R 串联而成，如图所示.若在使用中发现此伏特表的读数总比准确值稍小一些，采用下列哪种措施可能加以改进：A ．在R 上串联一比R 小得多的电阻B ．在R 上串联一比R 大得多的电阻C ．在R 上并联一比R 小得多的电阻D ．在R 上并联一比R 大得多的电阻 【答案】D 【解析】 【详解】读数稍小一些，说明流过电流表的电流稍小一些。